Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
����������������� ���� �
F. SchauerFakulta chemická VUT
skupina fyzikyO. Salyk, M. Weiter, I. Ku�itka , N. Dokoupil,
�����������a P. Horváth
Polysilyleny ��������– polysilylenes (anglicky)
Téze
���������� ���� ����������dimenzionalitou ?
����������� ���� ������������dimenzionalitou
3. Vlastnosti vedoucí k aplikacím
���������������
5. Degradace, metastabilita – rezisty?
���������
��!����"���#���$�����������!��!�
��������
���
���
���
���
��
��
��
��
� � �
� ����������
!" �
�" �%&���������
����
�
'&(�) *+*��, �
������������
*���-���!����������!��
.+ *
(/01
�� � �234 �4�4�444
�� ��
��-���!����!��������!��
�4
�4
�4
�4
�4
�4
"4
"�
"�
"5
"3
"�4
�2�4 �254
+ *
.6.����./+*7� 8*�� �9:; 8/7
������������������
7\SVWUXNWXU\
%LRORJLFNiVWUXNWXUD
6\QWHWLFNiVWUXNWXUD
6WUXNWXUD Y\WYR�HQiPLNURREUiE�QtP
������������� !�"�����#����$�
HU\WKURF\W\
EDNWHULH
EXQ�þQi MiGUDVDYF$
GpOND WDEiNRYpKRPR]DLNRYpKRYLUX
ULERVRP
KHPRJORELQ
LQ]XOLQ
�$���
���
��
��
��
��
�
�
�
��P
^IXOOHUHQF
��
s
s
s
FKROHVWHURO
QDIWDOHQ
EHQ]HQ
GpOND&�&YD]E\
WUDQ]LVWRU
GUiW
KUDQLFH UR]OLãHQtX IRWROLWRJUDILH
NYDQWRYp WHþN\
KUDQLFH UR]OLãHQtXHOHNWURQRYp OLWRJUDILH
ãt�ND WXQHORYDFt EDULpU\X -RVHSKVRQRYDVXSUDYRGLYpKRS�HFKRGX
,QIUDþHUYHQp
YLGLWHOQp
$����% ���&"
'()*���+
���()*���+�
��
���
Text proorientaci
2. Chemie 1D-<)� ���� �
Silicons with different dimensionality
1D 2D 3D
�,�-���$����.�/#�,��/,��##�,�01��,��23���4�5�65
3Delectronstructure
/�%UXV � /XPLQHVFHQFH RI 6LOLFRQ 0DWHULDOV� &KDKLQV� 6KHHWV�1DQRZLUHV� 0LFURFU\VWDOV� DQG 3RURXV 6LOLFRQ�-�3K\V�&KHP� �������������
2Delectronstructure
/�%UXV � /XPLQHVFHQFH RI 6LOLFRQ 0DWHULDOV� &KDKLQV� 6KHHWV�1DQRZLUHV� 0LFURFU\VWDOV� DQG 3RURXV 6LOLFRQ�-�3K\V�&KHP� �������������
1Delectronstructure
/�%UXV � /XPLQHVFHQFH RI 6LOLFRQ 0DWHULDOV� &KDKLQV� 6KHHWV�1DQRZLUHV� 0LFURFU\VWDOV� DQG 3RURXV 6LOLFRQ�-�3K\V�&KHP� �������������
VIP
Garrelt P. vandder Laan, et al, Charge Carrier Mobilities in SutbstiutedPolysilylenes: Influence of Backbone Conformation,
J.Phys. Chem. 100 (1996),5470
3. Vlastnosti a aplikace
Text proorientaci
�)��� *+*��, �������!�%�9.�=���������>���!���������!��!�
��$=��#���$��$���> ��$=������$��$���> ��$����?$��$���
TUNED
LUMINESCENCE
Text proorientaci
�)����!��"��#���$���$=��"������$��$���>
<� 1DND\DPD� .�+LURRND�.� 2ND DQG 5� :HVW� ����
ORDERING
��
���
�
S. Nespurek, F. Schauer, and A. Kadashchuk : Visible Photoluminescence in Polysilanes, Chemical Monthly 132(2001),159-168,
Fotoelektronové spektroskopie
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0
S i 2 sS i 2 p
C 1 s
Inte
ns
ity
[a.u
.]
B i n d i n g e n e r g y [ e V ]
H e II
201510
A D 2
A
A D 1Inte
nsity
[
a.u.
]
Binding energy [eV]
Fig. 2: A survey XPS spectrum from the pristine PMPSi; mind the absence of oxygen related lines [4]Fig.3: UV induced valence band spectra of the pristine PMPSi surface (A) and after (D1) and (D2) degradation steps using Xe I resonant irradiation [4]
[4] J. Zemek, P. Jiricek, N. Dokoupil, F. Schauer, S. Nespurek: Electron spectroscopy of poly [methyl-phenylsilylene] films, to be published 2002.
�����������������
9.�������#�����
0�6X]XNL� < �1DND WD� + � 1DJ DL� .� *R WR� 2 � 1LVKLPXUD � 7� 2NXWDQL�0DWHU� 6FL �(QJLQHHU� $����� ������
�������.)
RFdischarge
&��,�-��@�(��,� ���@���� ��� �@�8��� �����@������������ !��<<=�223>�32A
7KLV ZRUN LV VXS SRUWHG E\ (X URSHD Q&RPPLVV LR Q
SURJUDPPH &267 � ��
1�����B��C���!$��������/����!����.) ��!��D����B��C���!$��������/����!����.)
'HSRVLWLRQFKDPEHU
6XEVWUDWHKROGHU
3XPSLQJ
0DJQHW LF FRLOV
'LVFKDUJHFKDPEHU
:DYHJXLGH 7XQLQJSLVWRQ
'LUHFWLRQDOFRXSOHU
0DJQHWURQ0RQRPHU +H
�+0 �08/�&,*E9/ �9 /)
<44 �44 F44
a)σ − σ∗
π − π∗
60 + 5
60 + 10
60 + 30
60 + 20
pH2
+ pmonomer
( Pa )
�+����?!����������=�������>
D�����-����λ�=����>
2�� ��� 5�� �� 3��
#�
�?!�����=σ∗−σ>
�+�
"��PRQRPHU
=����>
54�G�F
54�G��454�G��454�G�<4
�
���+�������������=����>
D�����-������λ�=��>
��������$��$�����"���������!��!�����!���������
- !��7�&��# ������(��� �$� ���!��!�
VDPSOH IORZUDWH RI+�
�VFFP��
�SUHVVXUH RI +� �3D�
GHSRVLWLRQ
SUHVVXUH
�3D�
SDUWLDO
SUHVVXUH RI
PRQRPHU
�3D�
VXEVWUDWH
WHPSHUDWXUH
�.�
0:� ����� �� � ��� � ���
0:� ����� �� �� ³
0:� ����� �� � ³
0:� �������� ����� ����� ��� � ���
0:� �������� ����� ����� ��� � ���
�F4 <44 <F4 �44 �F4 F44 FF4 544 5F4 A44 AF4
�
��������$�=����>
���'�����'�����'�<���'�����'�F
D�����-������λH��I
7KLVZRUN LVVXSSRUWHGE\ (XURSHDQ&RPPLVVLRQSURJUDPPH&267 ���
���
���
���
���
���
���������
���������������������������
)OXRUHVFHQFHVSHFWUD
� SODVPDSUHSDUHG03K6L
;�����
LQWHQ]LW\
D�X�
H[FLWDWLRQZDYHOHQJWKλ�QP HPLVVLRQZDYHOHQJWK
λ�QP
��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ������
���
���
���
���
���
���
���
���
HPLVVLRQZDYHOHQJWK >QP@ HQHUJ\ >H9@
H[FLWDWLRQZDYHOHQJWK>QP@HQHUJ\>H9@
��� � ��� � ���
���
�
���
�
���
�
��8 �%��9$��!��#������(��$� ���!��!�
P.Horvath, F.Schauer, I.Kuritka, O.Salyk, M.Weiter, N.Dokoupil, S.Nespurek and V. Fidler: Luminescence in organic silicons prepared from organic precursors in plasma discharges, Chemical Monthly 132(2001),177-184 ,
,��������!�������"�������������!��� �
F. Schauer, I. Kuritka, N. Dokoupil and P. Horvath: Nanostructural effects in plasmatically prepared polysilylanes , to be published in Physica E, 2002
5. Degradace, metastabilitavs fotorezisty
350 400 450 500 550 600 6500
20000
40000
60000
t=0t=15 mint=30 mint=45 min
photoluminescenceemission spectra:
λexc =350nm
sample A4
cou
nts
[s-1]
350 400 450 500 550 600 6500
20000
40000
60000
80000
cou
nts
[s-1]
emission spectra:λexc =325 nm
tdeg = 5, 10, 25, 40, 50 min
degradation at � = 325 nm
Si
C H3
n
Degradation of luminescence in PMPSi
Degradation of luminescence in PMPSi
A. Kadashchuk, S. Nespurek, N.Ostapenko, Yu. Skryshevskii and V. Zaika: Mol. Cryst.Liq. Cryst. 355(2001),413
R. Handlí�, F. Schauer, S.Nešp�rek, I. Ku�itka, M. Weiter, and P.Schauer: Meta- stability in poly( methylsilylene) induced by UV radiation and electron beam, J. Non-Crystall. Solids (Hol.)227-230 (1998),669,
Degradation of transport in PMPSi
R. Handlí�, F. Schauer, S.Nešp�rek, I. Ku�itka, M. Weiter, and P.Schauer: Meta- stability in poly( methylsilylene) induced by UV radiation and electron beam, J. Non-Crystall. Solids (Hol.)227-230 (1998),669,
Degradation of kathodoluminescence in PMPSi
Molecular weight degradation in PMPSi
'HEHQ &KHQ DQG +X LS LQJ +X � 6WX GLHV RQ WKH EHK DYLRX U RI SK RWRGHJU DGDW LRQ RISRO\ �F\FORKH[\ OP HWK \OVLOD QH��0DFU RPRO� &KHP � 3K\V � ��� ����� �� ����
Degradation of PMPSi
Metastability in luminescence - PMPSi
350 400 450 500 550 600 6500
20000
40000
60000
t=0t=15 mint=30 mint=45 min
photoluminescenceemission spectra:
λexc=350nmsample A4
cou
nts
[s-1
]
Nanostructural model
Nanostructural model
J�����
Text pro orientaci